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APPLICATION OF SEISMIC DILATOMETER FOR CEMENTATION ANALYSIS IN RESIDUAL GNEISS
SOIL
Fábio Krueger da Silva1 Fernanda Simoni Schuch2
1 Engenheiro, Doutor em Infraestrutura Viária, Professor do De- paratamennto Acadêmico da Construção Civil do Instituto Federal de Santa Catarina, Florianópolis, Brasil,
2 Engenheira Doutora em Cadastro Técnico Multifnalitário e Gestão Territorial, Professora do Deparatamennto Acadêmico da Cons- trução Civil do Instituto Federal de Santa Catarina, Florianópolis, Brasil
Resumo: Os solos residuais têm propriedades e comportamento distintos de solos sedimentares.
Aspectos relacionados aos pro- cessos de origem e formação impactam diretamento nestas particularidades geotécnicas. Um das propriedades características deste material é a cimentação.
A cimentação é uma resistência adicional que ocorre no esquele- to sólido decorrente das ações do intemperismo sobre estes mate- riais. Num perfi l de solo residu- al ocorrem diferentes níveis de cimentação entre os grãos, estas
diferenças são decorrentes dos diferentes tipos de rocha matriz, mecanismos de decomposição envolvidos no processo e ações antrópicas. Este artigo avaliou a mudanças do grau de cimentação em horizontes de solo residual com aplicação do Dilatômetro de Marchetti Sísmico (SDMT).
Realizou-se a pesquisa num solo residual de gnaisse do Estado de Santa Catarina. A avaliação do grau de cimentação foi baseada nas relações obtidas com o Go (módulo cisalhante à pequenas deformações) e outros índices
57 geotécnicos de campo. Os re-
sultados mostram que, a inter- pretação das correlações a partir dos resultados obtidos pelos en- saios SPT (Ensaio de Penetração Padronizado), CPT (Ensaio de Penetração de Cone) e SDMT, permitem identifi car limites de camadas com distintos graus de cimentação em solos residuais de gnaisse. No presente trabalho foram identifi cados os limites entre as camadas saprolíticas e as lateríticas e, por fi m, concluindo- -se que o solo residual estudado apresenta um baixo de nível de cimentação entre as partículas.
Palavras-chave: Cimentação, Solos residuais, Ensaio SDMT.
Abstract: Residual soils have diff erent properties and behavior from sedimentary soils. Aspects related to the processes of origin and formation directly impact
these geotechnical particulari- ties. One of the characteristic properties of this material is ce- mentation. Cementation is an ad- ditional resistance that occurs in the soil skeleton due to weathe- ring actions on these materials.
In a residual soil profi le, diff erent cementation levels occur betwe- en particles, these diff erences are due to diff erent types of matrix rock, decomposition mechanis- ms involved in the process and anthropic actions. This article evaluated changes in the cemen- tation tax in a residual soil using the Marchetti Seismic Dilatome- ter (SDMT). The research was carried out in a residual gneiss soil in Santa Catarina´s State.
The evaluation of the cementa- tion tax was based on the rela- tionships obtained with the Go (shear modulus with small strain) and other fi eld geotechnical in- dex. The results show that the
58 interpretation of the correlations
from the results obtained with SPT (Standardized Penetration Test), CPT (Cone Penetration Test) and SDMT tests, allow the identifi cation of layer boundaries with diff erent taxes of cementa- tion in the residual gneiss soil.
In the present work, the limits between the saprolitic and the la- teritic layers were identifi ed and, it was concluded that, the studied residual soil presents a low level of cementation between its parti- cles.
Keywords: Cementation, Resi- dual Soil, SDMT test
Introdução
Os ensaios de campo são essenciais nas classi- fi cações, defi nições das camadas do solo, determinação de nível de água, estimativa de proprie-
dades geotécnicas no estado na- tural do solo e, em alguns casos, coleta de material para análise.
Estes ensaios garantem a rapidez na execução e determinação dos resultados, alto potencial de re- petibilidade e avaliação de uma grande área com baixo custo.
Devido às par- ticularidades que envolvem a macro e microestrutura de solos residuais e às limitações dos tra- dicionais métodos de estimativa, a partir de ensaios de campo, buscou-se nesta pesquisa verifi - car a ocorrência de cimentações atráves de correlações obtidas em investigação geofísica com o ensaio SDMT (Dilatômetro de Marchetti Sísmico).
Os métodos geo- físicos tem conquistado espaço na geotecnia para explorações de caráter subsuperfi cial. Os testes são geralmente de caráter não destrutivos e podem ser re-
59 alizados a partir da superfície do
terreno. Particularmente, nesta pesquisa trata-se sobre o ensaio sísmico adaptado aos ensaios de campo convencionais. A tendên- cia atual de desenvolvimento de novos equipamentos está na di- reção de se combinar diferentes técnicas, como o ensaio do cone, aliando a robustez do equipa- mento a medidas adicionais pro- venientes de outros ensaios. Por exemplo, o SCPTU (Piezocone Sismico) que fornece as variáveis usuais obtidas no CPT, contudo, adiciona informações impor- tantes sobre a pressão neutra e o módulo sísmico do solo num mesmo equipamento. Aos pou- cos estas técnicas vêm ganhando espaço no Brasil para aplicações em engenharia civil e geotecnia ambiental (Schnaid, 2000).
Revisão da Literatura
Solos residuais
Dependendo do grau de alteração sofrido, alguns solos não apresentam nenhum resquí- cio da rocha de origem, enquanto outros são fortemente infl uencia- dos pelas estruturas reliquiares da rocha mãe. Tais estruturas reliquiares deixam marcas nos solos originados através de liga- ções por cimentação ou ligações já rompidas. Ou ainda, marcas de fi ssuras e falhas que já ocorriam na rocha de origem (Mayne &
Brown, 2003).
Nas camadas que for- mam um perfi l intemperizado pode-se encontrar desde rocha sã, rocha alterada, solo de alteração (solo residual jovem ou saprolí- tico) a uma camada tão alterada que já não reproduz caracterís- ticas da rocha de origem (solo residual maduro ou laterítico).
Normalmente, no topo do perfi l
60 deve existir uma camada de solo
transportado (por exemplo, colú- vio) que pode difi cultar a identi- fi cação do verdadeiro solo resi- dual. É usual estratifi car o perfi l intemperizado de um solo residu- al por horizontes. O horizonte I, localizado na superfície do solo, é caracterizado pela incidência de um solo transportado ou or- gânico. O horizonte II é a cama- da conhecida por solo laterítico.
Sua formação ocorre em locais de clima quente e úmido sendo caracterizado por possuírem alta permeabilidade e, normalmente apresentarem uma estrutura bem forte devido às ligações existen- tes provocadas pelo processo de laterização. O processo de late- rização se refere à livixiação de minerais e, subsequente incre- mento de óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio, que por meio da oxidação, acabam por enrijecer a estrutura do solo. (Viana da Fon-
seca et al. 2006).
O horizonte III (solo saprolítico) pode apresentar um alto nível de heterogeniedade tanto na vertical como na hori- zontal, bem como um complexo arranjo estrutural no qual retêm informações da rocha de origem.
A textura e a mineralogia podem variar muito nesta camada devido ao grau de alteração e lixiviação sofrido pelo solo. O horizonte IV é chamado de saprólito uma ca- mada de transição entre o solo e a rocha. O horizonte V é uma ca- mada de rocha altamente intem- perizada. Em regiões tropicais a ação do intemperismo frenquen- temente pode deixar estes dois úl- timos horizontes muito delgados ou até mesmo inexistentes. Neste local a transição entre o solo sa- prolítico e a rocha alterada ocorre em poucos centímetros (Viana da Fonseca et al. 2006).
61 Cimentação em solos residuais
Atualmente, este termo tem sido associado ao que é pos- sível observar nos solos ao olho nu, por exemplo, planos de fra- queza, dobras, descontinuidades e vazios. Estes aspectos geotéc- nicos fi cam mais bem adaptados utilizando-se o termo macroes- trutura. Os estudos mais recentes fi cam concentrados em compre- ender a maneira como as partícu- las do solo se encaixam, ou me- lhor, como é o arranjo estrutural entres os grãos do solo (Mitchell, 1993; Leroueil & Vaughan, 1990 e Maccarini, 1987).
Este arranjo estrutural é que forma o esqueleto sólido do solo. Em alguns tipos de solos, este arranjo conta ainda com uma parcela de ligação entre as partí- culas formando solos altamente estruturados. Para este tipo de estrutura que não é possível ob-
servar a olho nu dá-se o nome de microestrutura (Wesley, 2010).
A microestrutura dos solos residuais tem forte infl uên- cia no seu comportamento mecâ- nico, da mesma forma que o ín- dice de vazios inicial e a história de tensões refl etem nas proprie- dades dos solos sedimentares. A microestrutura do solo residual tem uma componente extra de resistência chamada de cimenta- ção. Ela pode ser entendida como uma contribuição adicional na união que ocorre nos contatos grão a grão. É oriunda da época que o material original era uma rocha sã. Esta contribuição de resistência nos solos residuais é anisotrópica, com diferentes graus de cimentação ao longo do perfi l e, também nas camadas horizontais, sendo resultados de processos físicos, químicos e bio- lógicos que o solo sofre durante sua formação (Viana da Fonseca
62 et al. 2006).
Dessa forma, entende- -se que os graus de cimentação são diferentes em horizontes la- teríticos e saprolíticos de um solo residual. A identifi cação e quan- tifi cação de ligações cimentadas fracas ou fortes são importantes no entendimento do comporta- mento mecânico do material. A cimentação afeta muito a relação tensão x deformação. Porém, a determinação laboratorial desta parcela natural de resistência não é tarefa fácil porque nas amostra- gens convencionais, uma parte da cimentação pode ser destruída pelo simples desconfi namento da amostra, e/ou ainda, na prepara- ção dos corpos de prova e dos níveis de tensões aplicadas nos ensaios. A estimativa através de ensaios de campo convencionais também tem uma componente de difi culdade devido a desestrutu- ração provocada pela cravação
das sondas nos solos residuais.
Assim, esta pesquisa identifi ca zonas com diferentes níveis de cimentação, através de ensaios sísmicos (Krueger, 2015).
Ensaio Dilatômetro de Mar- chetti Sísmico - SDMT
No caso do Dilatômetro sísmico (SDMT) foram instala- dos geofones e/ou acelerômetros, na haste anterior a lâmina, que permitem as medidas de leitu- ras de velocidade de ondas de compressão (Vp) e de ondas de cisalhamento (Vs). Este ensaio é similar ao downhole onde é ana- lisado fi sicamente o tempo gasto para determinado tipo de onda percorrer certa distância no inte- rior da massa de solo.
O ensaio SDMT é exe- cutado com similaridade ao já consagrado ensaio DMT (Dila- tômetro de Marchetti), só que
63 em determinadas profundidades
o ensaio é paralisado para se re- gistrar as velocidades de propa- gação da onda sísmica. Este re- gistro é feito com a instalação de dois sensores sísmicos que cap-
Figura 1 - Ilustração esquemática de funcionamento do SDMT.
Fonte: Adaptado de Foti et al. (2006).
tam as ondas produzidas por um golpe mecânico de martelo gera- do na superfície. Detalhes desde equipamento podem ser vistos na fi gura 1.
Estes sensores normal- mente são instalados com a dis- tância entre si de um metro possi- bilitando determinar a diferença de tempo entre a emissão da onda e a respectiva captação de cada sensor. A diferença no intervalo de tempo é utilizada para deter- minação do módulo cisalhante
à pequenas deformações do solo (Go). O ensaio SDMT é utilizado para fundamentar os conceitos teóricos de avaliação de cimen- tação propostos adiante. Estes conceitos incluem basicamente relações entre os parâmetros in- termediários obtidos pelo ensaio SDMT e o módulo cisalhante à
64 pequenas deformações (Go).
Metodo da pesquisa
Local da pesquisa
A pesquisa foi realizada em solos residuais originados do Complexo Águas Mornas do mu- nicípio de Santo Amaro da Impe- ratriz/SC. Maiores informações dos dados geológicos e pedológi- cos do local podem ser vistos em
Krueger (2015). O talude objeto da pesquisa é localizado na Rua Mansur Elias ao lado de um co- légio. O local encontra-se a apro- ximadamente 60 m acima no ní- vel do mar e o corte/talude tinha aproximadamente 22 m de altura com existência de 3 patamares executados como retaludamento (Figura 2)
Figura 2 – Foto do talude Ensaios de Campo
A pesquisa contemplou um procedimento de investiga-
ção com ensaios de campo agru- pados. Neste caso, foram condu- zidos 2 grupos com 3 tipos de ensaios geotécnicos de campo
65 (SPT, CPT e SDMT), em dois
locais da área de pesquisa. O co- nhecido ensaio SPT permite ob- ter o número de golpes (NSPT), o ensaio CPT registra a resistencia de ponta (qc) e o atrito lateral (fs).
Os parâmetros intermediários obtidos pelo SDMT serão des- critos a seguir. Estes ensaios fo- ram conduzidos, respectivamen- te, conforme a NBR 6484, NBR 12069 e ASTM 6635.
Estes grupos foram ali- nhados de maneira a tornar a de- fi nição do perfi l estratigráfi co a mais fi el possível. Nesta metodo- logia as verticais são espaçadas de 1 metro em si o que permite
uma comparação dos dados me- didos ao longo da profundidade.
No grupo 01 os ensaios atingi- ram uma profundidade de 12 metros, já no grupo 04, a cota de paralisação foi em 4 metros.
Neste grupo, houve aumento rá- pido da resistência a penetração indicando um mataco ou a próva- vel rocha matriz. Nesta situação a paralisaçãoo tem objetivo de preservar a integridade das pon- teiras dos ensaios de campo. A locação dos grupos de ensaios de campo (furos) nos 01 e 04 pode ser visualizada em destaques na Figura 3.
66 Figura 3 – Foto do talude e localização dos
grupos de ensaios de campo.
Fonte: Krueger (2015).
Condução dos ensaios de cam- po SDMT
O ensaio SDMT utilizou o mesmo conjunto de hastes e equipamento de cravação do en- saio CPT. O ensaio foi realizado de acordo com norma americana ASTM 86 – “Método de ensaio padronizado para execução do DMT”. A membrana utilizada possui 0,25mm de espessura e a calibração foi determinada de acordo com os critérios especifi - cados por Marchetti (2001) com os respectivos acessórios de cali- bração que compõe o kit do en- saio. A pressão necessária para funcionamento do ensaio foi apli- cada com a utilização de cilindro de ar comprimido. Durante o en- saio registrou-se as pressões po
e p1 (sem sistema automatizado de registro) que após processa- mento pelo software SDMTElab determinaram os parâmetros in- termediários e, posteriormente, as propriedades geotécnicas ao longo da profundidade, em inter- valos de 20cm. O ensaio SDMT confi rmou a classifi cação do solo obtido pelos ensaios de campo SPT e CPT.
Como citado anterior- mente, o ensaio sísmico SDMT possui dois acelerômetros nas hastes que permitem o registro da velocidade de onda gerada por um golpe de um martelo contra uma placa instalada na superfí- cie do terreno. Nesta pesquisa o registro da velocidade de onda foi obtido a cada 60 cm. Devi- do a difi culdade de acesso dos
67 equipamentos a outros pontos do
talude, os ensaios SDMT foram conduzidos na região dos agru- pamentos de furos nº 01 e nº 04.
Detalhes da execução do ensaio sísmico podem ser vistos nas fo- tos nas Figuras 4a e 4b.
O nível de cimentação entre as partículas pode ser veri- fi cado através da análise da pas- sagem de ondas sísmicas (Santa- marina, 2001). A velocidade de onda sísmica é infl uenciada pelo tipo de contato existente entre as partículas do solo. Em solos for- temente cimentados tende a apre- sentar valores maiores do que em solos com baixo grau de cimen- tação.
Desta forma, a avalia- ção da variação de Go ao longo da profundidade permite aces- sar informações sobre a estru- tura do solo. A utilização deste módulo normalizado em relação a resistência e deformabilidade
tem sido bastante utilizada para defi nição de camadas dos solos, principalmente para defi nir os li- mites de solos cimentados, pou- co cimentados e não cimentados.
Para isso serão interpretados os valores da relação obtidas na di- visão do módulo Go normaliza- do pelos índices NSPT, qc e ED, fazendo-se assim a correlação com os ensaios SPT, CPT e MDT respectivamente. Este tipo de interpretação tem sido feita por diversos autores como: Schnaid et al (2004), Viana da Fonseca et al. (2006), Giacheti et al (2006) e Cruz (2010).
(a)
(b)
Figura 4 – Ensaio SDMT – (a) Preparação das hastes; (b) Golpe do martelo.
Fonte: Krueger (2015).
Resultados obtidos
Os ensaios SMDT con- duzidos no local da pesquisa auxiliaram na classifi cação e confi rmação do perfi l de solo es- timado pelo CPT e SPT O perfi l estratigráfi co via SDMT é obtido
a partir do processamento das pressões po e p1 e, posterior de- terminação do índice de material (ID). A classifi cação do solo ob- tida pelo SDMT confi rma que o material tem comportamento de silte arenoso à areia siltosa, mes-
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co v a S é obt do
ma classifi cação geotécnica obti- da pelos ensaios SPT e CPT. O
perfi l de solo estudado pode ser visto na Figura 5.
Figura 5 – Perfil estratigráfico obtido pelo SDMT
Fonte: Krueger (2015).
Nas fi guras 6 e 7, a se- guir, apresentam-se o perfi l ob- tido pelo ensaio SPT (à titulo de comparação) e os respectivos registros do N, os valores de qc, os resultados das pressões cor- rigidas (po e p1), o índice de material (ID), índice de tensão
horizontal (KD) e o módulo dila- tométrico (ED), para os dois gru- pos de ensaios de campo. Nota-se que os valores de ID confi rmam a classifi cação do material com comportamento silto-arenoso. Os valores de KD são usuais apre- sentando altos valores na superfí-
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cie com tendência à diminuição e estabilização ao longo da profun- didade. Já os valores de ED au- mentaram com a profundidade,
ou seja, quanto mais próximo da rocha matriz, maior foi o valor do módulo dilatométrico.
Figura 6 – Resultados do ensaio SDMT-01 Fonte: Autores.
Figura 7 – Resultados do ensaio SDMT-04 Fonte: Autores.
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Os resultados da veloci- dade de onda e módulo cisalhan-
te podem ser visto a seguir na Figura 8.
Figura 8 – Resultados de VSe Gonos SDMT-01 e SDMT-04.
Fonte: Autores.
Os ensaios do tipo SDMT foram especialmente im- portantes para a determinação das velocidades da onda sísmi- cas e do módulo cisalhante para pequenas deformações do solo (Go), ao longo da profundidade.
A localização dos ensaios sísmi- cos realizados nos grupos 01 e 04 podem ser vistos nas Figuras 3 e 5.
Na Figura 8, percebe-
-se que ocorre uma tendência de aumento da velocidade de onda com o aumento da profundida- de do ensaio. Num perfi l de solo residual à medida que se atinge camadas mais profundas são previsíveis que os níveis de ci- mentação aumentem por se tra- tar de materiais menos alterados.
Ou seja, a estrutura e a ligação intergranular estão mais pre- servadas e isto contribui para o
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aumento das propagações e das velocidades de ondas sísmicas.
Nota-se que no furo SDMT-01, as velocidade de ondas (Vs) atin- gem valores aproximados de 210 m/s na cota dos 6,0 metros, após tem uma leve queda no provável perfi l saprolíto tendendo a atin- gir valores máximos de 300m/s na proximidade da rocha matriz.
No furo SDMT-04, observa-se o mesmo comportamento, com au- mento de VS com a profundida- de e valores máximos (em torno de 400m/s) antes da paralisação.
Cabe salientar que a análise do grupo 04 fi cou comprometida pela pouca profundidade atin- gida pelo SDMT-04. O mesmo atingiu um material resistente ou matacão durante sua cravação e teve que ser interrompido aos 4 metros.
Interpretando os resul- tados da Figura 8, nota-se que os valores de módulo Go au-
mentam com a profundidade.
No furo SDMT-04 os valores de Go na profundidade aproximada de 3,0 metros é igual a 175MPa.
Confrontando-se que os registros realizados no SDMT-01 identifi - ca-se um valor muito próximo de Go na mesma profundidade.
Devido a uma maior profundidade atingida no en- saio SDMT-01 pode-se fazer uma análise mais completa do comportamento de Go versus profundidade. Fica evidente que nas camadas superfi ciais ocor- re um aumento de Go ao longo da profundidade, até o valor de 180MPa. A partir desta profun- didade, existe uma têndencia de estabilização e eventual queda (até 120MPa) nos valores de Go.
Nas proximidades da paralisa- ção (rocha matriz) observa-se um expressivo aumento dos valores do módulo sísmico, chegando a 300MPa.
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Estes resultados cor- roboram com dados de outras pesquisas de campo que busca- ram relacionar as propriedades de resistência e suas variações ao longo da profundidade. Os trabalhos de Robertson & Cam- panella (1983), Viana da Fonse- ca et al. (2006) e Krueger (2015) mostraram que o ângulo de atrito de solos residuais oscila com a profundidade. Os autores obtive- ram valores de ângulo de atrito altos nas camadas superfi ciais, os quais vinham a ter redução no manto intemperizado e, torna- vam a aumentar na proximidade da rocha mãe.
Analisando-se os dados obtidos, entende-se que a cimen- tação natural tem uma parcela de contribuição na resistência total ao cisalhamento dos materiais.
E que o módulo sísmico refl ete este comportamento pois, quan- to maior o nível de cimentação
existe uma tendência de maiores valores de Go. Assim, relações entre módulo Go e outros indí- ces têm se mostrado promissoras para avaliação de cimentações em solos. Compreendido que o módulo Go tem realação com a cimentação é necessário que no- vas pesquisas ampliem os espec- tros de valores tornando possível quantifi car se a contribuição da cimentação nula, baixa ou alta, na resistencia ao cisalhamento.
Nesta pesquisa obte- ve um módulo sísmico máximo (GoMax) de 300MPa e VsMax de 400m/s, porém, apenas com estes registros fi ca difi cil indicar o nível de resistência da ligação intergranular. Procurando am- pliar o conhecimento buscou-se resultados de ensaios em solos residuias que permitam avaliar a cimentação nas partículas de solo.
Nas pesquisas de Krue-
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ger (2015), no mesmo local, fo- ram executados ensaios de com- pressão diametral em amostras cilíndricas submersas. O ensaio de compressão diametral fornece dados sobre a resistencia à tra- ção, consequentemente, permite avaliar a estrutura intergranular.
Este pesquisador escavou um poço de inspeção exatamente na área central do grupo des ensaios no 01, desta pesquisa. O poço atingiu a profundiade de 3,0 me- tros. Para o ensaio de compressão diametral foram coletadas amos- tras indeformadas, a cada me- tro de profundidade. Durante a preparação do ensaio diametral, as amostras à -1,0 e -2,0 metros de profundidade desagregaram durante a submersão, dando in- dícios do baixo nível de cimenta- ção neste solo. Os resultados dos corpos de prova na profundidade de -3,0 metros indicaram que os valores de resistência a tração
variaram entre 1,92kPa e 6,15kPa (Krueger, 2015). Analisando os resultados do autor percebem-se baixos valores de resistência a tração indicando um baixo grau de cimentação nos solos residuais de gnaisse do local.
Realizando-se análise comparativa entre os dados sís- micos estimados em campo e resistência à tração determinada em laboratório podem-se obter algumas conclusões. Na fi gura 8, notam-se o valore menores de Go e VS nas camadas mais su- perfi ciais do grupo 01. Concluin- do-se assim que valores de Go inferiores a 150MPa e Vs meno- res que 250m/s tendem a indicar um baixo grau de cimentação das partículas de solos residuais de gnaisse.
No que refere a separa- ção de horizontes com distintos níveis de cimentação empregou- -se relações numéricas entre os
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ensaios de campo. Os resultados das relações Go/NSPT, Go/qc, Go/ED ao longo da profundidade para os grupos de ensaios 01 e 04 estão mostrados nas Figuras 9 e 10.
Como no ensaio SDMT os registros dos dados foi feito a cada 20 cm foi necessário reali- zar a média dos valores de NSPT,
qc e ED no entorno da cota onde Go foi medido. O valor do NSPT utilizado nas análises refere-se ao valor de N60. Este é o índice de penetração utilizado interna- cionalmente e refere-se a uma efi ciência de 60%.
Figura 9 – Resultados dos ensaios de campo para identificação de cimentação no SDMT-01.
Fonte: Autores.
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Figura 10 – Resultados dos ensaios de campo para identificação de cimentação no SDMT-04.
Fonte: Krueger (2015).
As relações entre o mó- dulo Go e os índices de resistên- cia NSPT e qc permitiram, prin- cipalmente no grupo 01, defi nir camadas de solo com diferentes níveis de cimentação. Observan- do-se a Figura 9 (grupo 01), por exemplo, verifi ca-se que os valo- res médios das relações obtidas neste grupo (Go/N60 , Go/qc, Go/Ed) evidenciam a existência
de uma camada superfi cial até os 2 metros. Posteriormente, as ra- zões Go/NSPT e Go/qc tendem a aumentar até os 6 metros indi- cando uma maior grau de cimen- tação e, diminuírem quando as relações são aplicadas em solos menos cimentados. A partir des- ta profundidade houve aumen- to da relação Go/NSPT e Go/qc até atingir o impenetrável. Nesta
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cota, para o grupo 01, o valor mé- dio de Go/NSPT é 60 e de Go/qc igual a 30.
No grupo de ensaios 04 também parece existir a tendên- cia da relação Go/NSPT e Go/qc apresentar menores valores, ob- tendo-se relaão de Go/NSPT em torno de 40 e de Go/qc igual a 15, o que indica baixa cimentação.
Na avaliação da relação Go/ED para defi nição de hori- zontes lateríticos e saprolíticos, conforme trabalho de Giacheti (2006) e Schnaid (1998), esta rela- ção apresentava valores maiores no horizonte laterítico e, decres- ciam conforme se aproximam do horizonte saprolítico, indicando um solo menos desenvolvido.
Nos solos saprolíticos estudados por estes autores, quando bem próximo da rocha de origem, os valores de Go/ED eram inferio- res a 10.
Nesta pesquisa, os gru-
pos 01 e 04 apresentam a relação Go/ED com valores médios de 3 nas camadas mais superfi ciais, tendendo a aumentar na proximi- dade do impenetrável, chegando a valores de Go/ED entre 5 e 8. O solo estudado é saprolítico, porque o horizonte laterítico foi escavada no retaludamento, as- sim não foi possível analisar a diminuição da relação Go/ED ao longo da profundidade. Porém, os valores médios da relação Go/ED fi caram em torno de 3 a 8, confi rmando baixos valores , corroborando com os autores an- teriormente citados.
Conclusões
De maneira análoga a outras pesquisas conduzidas em solos cimentados, a aplicação desta metodologia buscou defi nir limites para solos que possuem cimentações e limites onde estas
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cimentações são muito baixas ou não existem. Além disso, indicou uma relação entre os módulos sísmicos e velocidade de ondas e o respectivo nível de cimentação intragranular.
Nesta pesquisa obte- ve um módulo sísmico máximo (GoMax) de 300MPa e VsMax de 400m/s. Numa análise compara- tiva, com ensaios de laboratório, que mostraram baixa cimentação no solo estudados os valores de Go foram inferiores a 150MPa e Vs menores que 250m/s.
Nas correlações entre os ensaios de campo realizados os valores médios encontrados para Go/NSPT fi cam entre 40 e 60 e para Go/qc oscilam entre 15 e 30. Na relação Go/ED ao longo da profundidade, os valores mé- dios da relação Go/ED fi caram em torno de 3 a 8, confi rmando baixos valores de cimentação no solo estudado, corroborando com
os autores anteriormente citados.
Conclui-se que o índice ED do dilatômetro é mais sensível para verifi cação da pre- sença de cimentação do que KD.
Pelo fato do registro de p1 ser obtido num solo menos pertur- bado pela penetração da sonda, a estrutura natural se encontra mais preservada refl etindo mais diretamente em ED do que em KD. No que se refere a avalia- ção da cimentação através de ensaios sísmicos foram encontra- dos resultados satisfatórios que permitiram avaliar o nível de ci- mentação presente do solo deste trabalho. Todas as relações entre Go com índices do SPT(N60) do CPT(qc) e do DMT(Ed) mos- tram-se como boas alternativas para análise da microestrutura em solos residuais.
Evidenciou-se nesta pesquisa que, mesmo no hori- zonte saprolítico pode existir um
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baixo nível de cimentação em so- los residuais de gnaisse. Contudo deve-se entender que embora os ensaios tenham sido locados pró- ximos e conduzidos com o mes- mo cuidado e técnica a grande heterogeneidade macro e micro estrutural produz uma dispersão dos resultados.
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